电动车充电站及电力系统的制作方法

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电动车充电站及电力系统。

背景技术：

在政府对电动汽车等电动车产业的大力推动下，我国电动车产业已步入快速发展期，但大量电动车的充电行为将会给电网带来较大影响，直接利用现有电网为新能源电动汽车充电存在一定的发展瓶颈。

目前，现有的电动车充电站采用的是并网型设计，如果电网停电了，充电站不能工作，并且该电动车充电站不能设置在没有电网供电的地方，也就是说，该电动车充电站容易受到电网的影响，从而会影响到电动车的推广应用。

技术实现要素：

本申请提供了一种电动车充电站及电力系统，此电动车充电站便于电动车的推广应用。

本申请的一方面提供了一种电动车充电站，包括：控制装置、用于供电和存储电能的储能装置及用于为电动车充电的充电桩，

所述储能装置能够与电网电连接，用于将电网提供的电能进行存储，并为所述充电桩供电，

所述储能装置与所述充电桩电连接，以形成第一充电电路，所述充电桩能够与电网电连接，以形成第二充电电路，

所述控制装置与所述储能装置及所述充电桩电连接，并能够与电网电连接，所述控制装置用于控制所述第一充电电路和所述第二充电电路的通断。

优选地，所述充电桩包括交流充电桩和直流充电桩，所述交流充电桩能够与电网电连接，

所述电动车充电站还包括AC/DC转换装置，所述AC/DC转换装置的交流连接端能够与电网电连接，所述AC/DC转换装置的直流连接端与所述直流充电桩电连接。

优选地，所述AC/DC转换装置为双向AC/DC转换装置，

所述储能装置包括储能电池，所述储能电池与所述双向AC/DC转换装置的直流连接端电连接。

优选地，还包括单向DC/DC转换装置和双向DC/DC转换装置，

所述单向DC/DC转换装置的两直流连接端分别与所述双向AC/DC转换装置的直流连接端和所述直流充电桩电连接，

所述双向DC/DC转换装置的两直流连接端分别与所述双向AC/DC转换装置的直流连接端和所述储能电池电连接。

优选地，还包括隔离变压器，所述隔离变压器的一连接端与所述AC/DC转换装置的交流连接端电连接，所述隔离变压器的另一连接端用于与电网电连接。

优选地，还包括与所述控制装置电连接的辅助供电装置，

所述辅助供电装置能够与所述充电桩电连接，以形成第三充电电路，

所述辅助供电装置能够与电网电连接，以形成第四充电电路，

所述辅助供电装置能够与所述储能装置电连接，以形成第五充电电路，

所述控制装置还用于控制所述第三充电电路、所述第四充电电路及所述第五充电电路的通断。

优选地，所述辅助供电装置包括光伏供电组件和/或风力供电组件。

优选地，还包括集装箱，所述控制装置及所述储能装置集成在所述集装箱内。

本申请的另一方面提供了一种电力系统，其包括：电网、负载及上述任一项所述的电动车充电站，所述电网与所述负载电连接，以形成负载充电电路。

优选地，还包括：监控装置，所述监控装置与所述电网、所述负载及所述电动车充电站电连接，所述监控装置用于检测所述电网、所述负载及所述电动车充电站的当前的用电状态，所述控制装置用于根据所述监控装置检测到的用电状态控制所述第一充电电路、所述第二充电电路及所述负载充电电路的通断。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电动车充电站，其包括控制装置与该控制装置电连接的储能装置及充电桩，该储能装置可与电网连接，并能够将电网的电能进行存储，而该充电桩可与电网和储能装置电连接，能够从电网和储能装置中的至少一者获取电能。具体地，该充电桩与电网和储能装置的通断通过控制装置控制，当电网处于用电低谷时，控制装置可控制电网直接为充电桩充电，以实现为电动车充电，同时，还可控制储能装置将电网的电能进行存储；当电网处于用电高峰或电网断电时，为了不影响电动车充电站和同一电网内其它负载的正常工作，控制装置可控制充电桩与电网断开，控制充电桩与储能装置连通，使用储能装置自身存储的电能为充电桩进行充电，以实现为电动车充电。通过控制装置控制充电桩与电网和储能装置之间的通断，可使该电动车充电站能够适应不同的环境，即使电网停电了或该电动车充电站与电网断开，控制装置仍可控制储能装置对充电桩进行充电，有效缓解了电网对电动车充电站的影响，提高了电动车充电站的使用灵活性，从而能够灵活地为电动车进行充电，使得电动车可大力推广应用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电动车充电站与电网连接的系统示意图；

图2为本申请实施例所提供的电力系统的结构示意图。

附图标记：

10-控制装置；

11-储能装置；

12-直流充电桩；

13-交流充电桩；

14-双向AC/DC转换装置；

15-单向DC/DC转换装置；

16-双向DC/DC转换装置；

17-隔离变压器；

18-光伏供电组件；

181-太阳能电池板；

182-第一整流器；

19-风力供电组件；

191-风力发电机组；

192-第二整流器；

20-集装箱；

21-开关柜；

211-主开关；

212-副开关；

22-对外交流接口箱；

23-对外直流接口箱；

24-负载；

3-电网。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种电动车充电站，该电动车充电站可以为电动汽车和电动摩托进行充电，也可为其它需要充电的元件进行充电。该电动车充电站包括控制装置10、与该控制装置10电连接的储能装置11及充电桩，该储能装置11可与电网3连接，并能够将电网3的电能进行存储，而该充电桩可与电网3和储能装置11电连接，能够从电网3和储能装置11中的至少一者获取电能。

具体地，该充电桩与电网3和储能装置11的通断通过控制装置10控制，当电网3处于用电低谷时，控制装置10可控制电网3与充电桩之间的第二充电电路连通，使得该电网3直接为充电桩充电，以实现为电动车充电，同时，还可控制储能装置11将电网3的电能进行存储；当电网3处于用电高峰或电网3断电时，为了不影响电动车充电站和同一电网3内其它负载24的正常工作，控制装置10可控制充电桩与电网3之间的第二充电电路断开，控制充电桩与储能装置11之间的第一充电电路连通，即：使用储能装置11自身存储的电量为充电桩进行充电，从而实现为电动车充电。通过控制装置10控制充电桩与电网3和储能装置11之间的通断，可使该电动车充电站能够适应不同的环境，并且即使电网3停电了或该电动车充电站与电网3断开，控制装置10仍可控制储能装置11对充电桩进行充电，有效缓解了电网3对电动车充电站的影响，提高了电动车充电站的使用灵活性，从而能够灵活地为电动车进行充电，使得电动车可大力推广应用。

优选地，本申请的电动车充电站还包括与控制装置10电连接的辅助供电装置，该辅助供电装置可与充电桩电连接，在电网3断电或该电动车充电站处于无电网3的环境中时，该控制装置10可控制辅助供电装置与充电桩电之间的第三充电电路连通，该辅助供电装置可对充电桩进行充电，这样设计进一步缓解了电网3对电动车充电站的影响，使得该电动车充电站可以独立于电网3进行工作，提高了电动车充电站的使用灵活性，从而能够灵活地为电动车进行充电，并且扩大了电动车充电站使用的地域，也就是说，该电动车充电站可以设置在没有电网3的地方，使得电动车可大力推广应用。

另外，在电网3处于用电高峰时，控制装置10还可控制辅助供电装置与充电桩之间的第三充电电路连通，控制电网3与充电桩之间的第二充电电路断开，使得该电动车充电站在工作过程中，可避开电网3用电高峰期，避免该电动车充电站对电网3的干扰，以及避免影响同一电网3内其它负载24的正常工作。

优选地，上述辅助供电装置还可与电网3电连接，可在电网3处于用电高峰时，使辅助供电装置与电网3之间的第四充电电路连通，该辅助供电装置能够为电网3提供电能，提高了电网3工作的稳定性。

进一步地，上述辅助供电装置还可与储能装置11电连接，该辅助供电装置与储能装置11之间的第五充电电路可连通，该辅助供电装置可为储能装置11提供电能，也就是说，该储能装置11能够将辅助供电装置提供的电能进行存储。

本申请中，辅助供电装置可包括光伏供电组件18和/或风力供电组件19，可充分利用大自然的能量，可有效降低该电动车充电站的成本，具体地，光伏供电组件18可包括太阳能电池板181和第一整流器182，太阳能电池板181可吸收太阳光并将光能转换成直流电，而第一整流器182可将该太阳能电池板181产生的直流电转换成交流电输出供电；和/或风力供电组件19包括风力发电机组191和第二整流器192，该风力发电机组191可将风能转换成直流电能，该第二整流器192可将风力发电机组191产生的直流电转换成交流电能。

值得说明的是，该辅助供电装置还可包括生物质能供电组件和垃圾供电组件。

本申请中，上述充电桩包括交流充电桩13和直流充电桩12，该交流充电桩13可与电网3直接连接，能够从电网3中获取交流电能为电动车进行充电，而直流充电桩12则通过AC(Alternating Current，交流)/DC(Direct Current，直流)转换装置与电网3实现电连接，该AC/DC转换装置可将电网3提供的交流电能转换为直流电能，并将转换后的直流电能输送至直流充电桩12为电动车进行充电。

上述储能装置11包括储能电池，该储能电池能够将电网3提供的电能进行存储，具体地，该储能电池可通过AC/DC转换装置与电网3实现电连接，该AC/DC转换装置可将电网3提供的交流电能转换为直流电能，并可将转换后的直流电能输送至储能电池中进行存储。

由于储能电池内存储的电能为直流电能，因此，上述提到的直流充电桩12可与储能电池电连接，其中，在直流充电桩12对电动车进行充电时，该直流充电桩12可从储能电池中取电，不直接从电网3取电，实现电动车的快速充电，同时对电网3无影响。

另外，由于本申请的充电桩不仅包括直流充电桩12，还可包括交流充电桩13，为了使储能电池也能够实现对交流充电桩13进行充电，可将上述AC/DC转换装置设计为双向AC/DC转换装置14，该双向AC/DC装置能够将交流充电桩13与储能电池进行电连接，当储能电池为交流充电桩13进行充电时，可先将自身存储的直流电能通过双向AC/DC转换装置14转换成交流电能，然后将该交流电能输送至交流充电桩13处，以为电动车进行充电。

值得说明的是，前述提到的储能电池可通过AC/DC转换装置与电网3电连接，并且还提到将AC/DC转换装置设计为双向AC/DC转换装置14，因此，该储能电池不仅能够为直流充电桩12和交流充电桩13进行充电，也可在电网3处于用电高峰时，为电网3提供电能。

优选地，该电动车充电站还包括单向DC/DC转换装置15，单向DC/DC转换装置15的两直流连接端分别与双向AC/DC转换装置14的直流连接端和直流充电桩12电连接，通过设计该单向DC/DC转换装置15可将双向AC/DC转换装置14输出的直流电压转换成直流充电桩12所需的直流电压，以保证直流充电桩12稳定工作。

进一步地，该电动车充电站还包括双向DC/DC转换装置16，双向DC/DC转换装置16的两直流连接端分别与双向AC/DC转换装置14的直流连接端和储能电池电连接，在储能电池存储电能时，该双向DC/DC转换装置16可将双向AC/DC转换装置14输出的直流电压转换成储能电池所需的直流电压，在储能电池进行充电时，该双向DC/DC转换装置16可将储能电池输出的直流电压转换成AC/DC转换装置所需的直流电压，从而保证储能装置11和双向AC/DC转换装置14正常工作。

本申请中，电动车充电站还可包括隔离变压器17，该隔离变压器17属于安全电源，其一连接端与双向AC/DC转换装置14的交流连接端电连接，另一连接端用于与电网3电连接，通过设置该隔离变压器17，可以有效的对电网3提供电源电压起到一个良好的过滤作用，从而给用电设备提供纯净的电源电压，并且还可以防止电网3和用电设备之间的相互干扰。

目前，现有的电动车充电站多采用建筑式或棚式，建设周期长，占地面积较大，且不能搬动和移动，灵活性不够，影响电动车的推广应用和发展，为了解决这一问题，本申请的电动车充电站还可包括集装箱20，该集装箱20可以为标准尺寸的集装箱20，该电动车充电站的控制装置10及储能装置11可以集成在集装箱20内，并且该电动车充电站的其它装置也可集成在该集装箱20内，例如，双向AC/DC装置、单向DC/DC装置、双向DC/DC装置等，通过将电动车充电站的系统和装置集成在集装箱20内，使得该电动车充电站可以被搬动和移动，即：该电动车充电站可作为移动充电车为电动车进行充电，提高了电动车充电站的使用灵活性，且该电动车充电站避免采用建筑式或棚式，缩短了建设周期，并且减小了占地面积。根据本申请的一个具体实施例，该电动车充电站还可包括位于集装箱20内的开关柜21，该开关柜21可实现电网3和上述电动车充电站中的各装置电连接，具体地，该开关柜21具有一个主开关211和多个副开关212，该主开关211通过电缆与各副开关212之间连接，且各副开关212之间并联连接在该电缆上，该电动车充电站的控制装置10可通过控制开关柜21的各开关打开或关闭，以实现电动车充电站中的各装置的通断状态，例如，当电网3处于用电高峰期或断电时，控制装置10可控制主开关211断开，此时，该电动车充电站处于离网模式，然后该控制装置10可控制储能装置11和/或辅助供电装置与充电桩之间的副开关212闭合，以实现储能装置11和/或辅助供电装置与充电桩之间的充电电路的连通，从而实现储能装置11和/或辅助供电装置通过充电桩为电动车进行充电。

更具体地，该电动车充电站还可包括位于集装箱20内的对外交流接口箱22和对外直流接口箱23，该对外交流接口箱22可将集装箱20外部的辅助供电装置、交流充电桩13与集装箱20内部的开关柜21和集装箱20内的其它装置(例如：隔离变压器17)连接，该对外直流接口箱23可实现集装箱20外部的直流充电桩12与集装箱20内部的单向DC/DC转换装置15/储能电池之间的连接。

值得说明的是，图1中的电动车充电站中的各组件之间的连接虚线表示通讯连接线，例如：控制装置10与开关柜21、对外交流接口箱22、双向AC-DC转换装置14等各组件之间的连接虚线；各组件之间的连接实线表示电力连接线，例如：双向AC-DC转换装置14与单向DC-DC转换装置15、双向DC-DC转换装置16、隔离变压器14等各组件之间的连接实线。另外，图1中形成集装箱20的四条实线不是电力连接线，仅仅是用来示意集装箱20的结构，表示集装箱20内容纳有控制装置10、储能装置11、双向AC-DC转换装置14、单向DC-DC转换装置15、双向DC-DC转换装置16、隔离变压器17、开关柜21、对外交流接口箱22、对外直流接口箱23。

本申请的另一方面提供了一种电力系统，其包括：电网3、负载24及上述任一实施例所描述的电动车充电站，该电网3可与电动车充电站和负载24电连接，能够为电动车充电站和负载24提供电能。

优选地，该电力系统还包括监控装置(图中未示出)，监控装置与电网3、负载24及电动车充电站电连接，监控装置用于检测电网3、负载24及电动车充电站的当前的用电状态，控制装置10能够根据监控装置检测到的用电状态控制电动车充电站中的储能装置11与充电桩之间的充电电路、充电桩与电网3之间的充电电路及负载24与电网3的充电电路的通断。

具体地，当监控装置检测到电动车充电站的当前的用电状态超过电网3设定值时，控制装置10可控制电网3与充电桩之间的充电电路断开，该电动车充电站可通过储能装置11对充电桩进行充电，不影响电网3，从而不影响同一电网3内的负载24正常工作。

根据本申请的一个具体实施例，本申请的电力系统中的电动车充电站具有三种工作模式：

模式一：并网工作模式，开关柜21内主开关211闭合，电动车充电站与电网3连接在一起，以电网3作为V/F(电压/频率)源，辅助供电装置，储能装置11、双向AC/DC转换装置14以并网模式工作，此时，监控装置可对电网3、负载24、电动车充电站的当前的用电状态进行检测，然后根据检测的结果可对用电负荷进行分配，使得电动车充电站在电网3允许的范围内平稳运行。

模式二：离网工作模式，开关柜21内主开关211断开，电动车充电站直接与电网3断开，以储能装置11和双向AC/DC装置作为V/F源，以离网模式运行，辅助供电装置以并网模式工作，此时，监控装置可对电网3、负载24、电动车充电站的当前的用电状态进行检测，然后根据检测的结果可对用电负荷进行分配，使得电动车充电站在电网3允许的范围内平稳运行。

模式三：并/离网工作模式，当监控装置检测到电网3停电后，控制装置10可开关柜21内主开关211断开，使得电动车充电站与电网3断开，以储能装置11和双向AC/DC装置5作为V/F源，以离网模式运行，辅助供电装置以并网模式工作，此时，监控装置可对电网3、负载24、电动车充电站的当前的用电状态进行检测，然后根据检测的结果可对用电负荷进行分配，使得电动车充电站在电网3允许的范围内平稳运行。当监控装置在检测到电网3有电后，控制装置10可控制储能装置11和双向AC/DC装置停机，控制开关柜21内主开关211闭合，电动车充电站与电网3连接在一起，以电网3作为V/F(电压/频率)源，辅助供电装置，储能装置11、双向AC/DC转换装置14以并网模式工作。而监控装置可对电网3、负载24、电动车充电站的当前的用电状态进行检测，然后根据检测的结果可对用电负荷进行分配，使得电动车充电站在电网3允许的范围内平稳运行。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，基于本申请所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。